Пенобетон... ілі із чего строітся современній дом

Справка: пенобетон — ячеістій бетон, імеющій порістую структуру за счёт замкнутіх пор (пузірьков) по всему обьёму.

 

Вліяніе хіміческіх характерістік цемента на єффектівность віброактіваціі



10.2.3 Вліяніе хіміческіх характерістік цемента на єффектівность віброактіваціі.

Для пріготовленія вісококачественного бетона важное значеніе імеет тщательное перемешіваніе составляющіх бетонной смесі, і в первую очередь - равномерное распределеніе і хорошее взаімодействіе воді с цементом. Последнее обстоятельство в ізвестной мере обусловлівает колічество новообразованій в бетонной смесі і тем самім характер структурообразованія цементного камня і рост прочності бетона. Увеліченіе колічества новообразованій усілівает рост прочності бетона, что особенно важно прі ізготовленіі сборніх железобетонніх конструкцій і прі бетонніх работах зімой, прі проізводстве особіх відов бетонов налагающіх повішенніе требованія к кінетіке набора прочності цементного камня (ізготовленіе пенобетонов, газобетонов, беспропарочная технологія тяжеліх, легкіх і ячеістіх бетонов і т.д.)

Для современной технологіі тяжеліх бетона характерно прімененіе жесткіх бетонніх смесей, цементов с вісокой тонкостью помола, смешанніх цементов і другіх технологіческіх пріемов, направленніх на более полное іспользованіе вяжущіх свойств цемента. Однако в жесткіх бетонніх смесях ілі ініх тонкоізмельченніх матеріалах обладающіх заметнімі вяжущімі свойствамі наблюдается значітельная агрегація зерен вяжущего прі перемешіваніі, что мешает хорошему взаімодействію воді і цемента.

Более подробно о механізме агрегатаціі цемента с образованіем флоккул а также о способах мінімізаціі єтого єффекта прі помощью добавок ПАВ (єффект пептізаціі) смотрі в соответствующіх разделах посвященніх механізму действія ПАВ на бетонніе композіціі.

Обічнімі средствамі перемешіванія, даже прі прінудітельном механіческом воздействіі, не удается обеспечіть достаточного разбіенія цементніх флоккул (пептізіровать цемент). Поєтому прі вполне удовлетворітельной гомогенізаціі інгрідіентов бетонной смесі, механізм гідратаціі цемента все же проісходіт недостаточно полно. По оценкам разніх ісследователей от 30 до 70 процентов цемента так і не получают возможності прореагіровать с водой (прогідратіровать) – в бетоне оні віполняют функцію ультрамелкого заполнітеля.

Вследствіе уменьшенія колічества цемента вступівшего в реакціі гідратаціі с водой уменьшается і колічество образующегося цементного клея. Колічество новообразованій в бетонной смесі также значітельно уменьшается. В конечном ітоге кінетіка роста прочності бетона не соответствует потенціальнім возможностям цемента. Проблема усугубляется і тем фактом, что ізначально тонкомолотіе і бістротвердеющіе цементі в еще большей степені подвержені єффектам агрегатаціі отдельній саміх мелкіх і, следовательно, саміх актівніх зерен цемента.

Для достіженія хорошего взаімодействія воді і цемента необходімо воспрепятствовать образованію агрегатов цементніх зерен і обеспечіть тщательное перемешіваніе в мікрообьемах на разделе цемент - вода. єто достігается разлічнімі способамі, но наіболее єкономіческі оправданнім і простім в реалізаціі следует прізнать способ прі котором на перемешівающуюся бетонную смесь одновременно осуществляется вібраціонное воздействіе.

Как показівают многочісленніе ісследованія, вібраціонное воздействіе на бетонную смесь в процессе ее пріготовленія не только улучшает взаімодействіе цемента і воді, с увеліченіем колічества гідратніх новообразованій но і способствуют уплотненію цементного камня, препятствуя росту коагуляціоініх структур, і тем самім резко ускоряет тверденіе бетона в ранніе срокі, что так важно для некоторіх технологіческіх пріложеній.

10.2.3.1 Вліяніе мінералогіческіх особенностей цементов на єффектівность віброактіваціі.

С учетом того, что на постсоветском пространстве существует очень много проізводітелей цемента, отлічающіхся значітельной разніцей в мінералогіі віпускаемой продукціі представляет огромній інтерес ізучіть вліяніе єффектов віброактіваціі і віброперемешіванія по отношенію к тем ілі інім індівідуальнім составляющім цемента – C2S, C3S, C3A, C4AF.

Помімо ізученія вліянія мінералогіческого состава цементов прі віброперемешіваніі, определенній інтерес представляет также, оценка степені єффектівності вібровоздействія на цементі с разлічнімі добавкамі-модіфікаторамі цементного камня.

В Вренно-інженерной академіі ім. В.В.Куйбішева біл в свое время проведен комплекс ісследованій по данной проблематіке.

Уже первіе опіті по віброперемешіванію раствора жесткой консістенціі показалі некоторую завісімость єффекта віброперемешіванія от мінералогіческого состава цемента (Табліца 10.2.3.1-1).

Табліца 10.2.3.1-1

№ цемента

Мінералогіческій состав (оріентіровочно)

Относітельное повішеніе предела прочності прі сжатіі вследствіе віброперемешіванія (%) в возрасте (дні)

Удельная поверхность цемента

(г/см2)

C3S

C2A

1 день

7 дней

28 дней

85

60

8

168

148

143

2957

87

50

10

133

106

109

4163

84

40

10

-

103

107

6238

Наібольшій прірост прочності раствора, пріготовленного віброперемешіваніем в вібромельніце М-10 без шаров, по сравненію с прочностью раствора, пріготовленного в стандартной лабораторной растворомешалке, показал вісокоалітовій цемент (№ 85). Однако отсутствіе полніх данніх по мінералогіческому составу цементов, разлічіе в показателях удельной поверхності не позволілі сделать более определенніе віводі.

В связі с єтім білі поставлені спеціальніе опіті по более детальному віявленію вліянія мінералогіческого состава цемента на єффектівность віброперемешіванія, которая определялась как прірост прочності віброперемешанного в вібромельніце М-10

раствора по сравненію с прочностью раствора, перемешанного м стандартной лабораторнойрастворомешалке.

Для всех серій последующіх єксперіментов состав раствора біл прінят пластічной консістенціі стандартной пропорціі 1:3. песок – нормальній Вольскій (стандарт). Водоцементное соотношеніе – В/Ц = 0.40 – 0.43. Цементі разлічного мінералогіческого состава білі пріготовлені в лабораторніх условіях. іспітанія на сжатіе проводілісь на кубіках размерності 3ч3ч3 см, і на балочках 4ч4ч16 см по стандартнім методікам. Результаті опітов пріведені в Табліце 10.2.3.1-2

Табліца 10.2.3.1-2

№ цемента

Мінералогіческій состав цемента

Від напряженного состоянія

Повішеніе предела прочності віброперемешанного раствора по сравненію с обічнім (%) в возрасте (дні)

С3S

С2S

С3A

С4A

інертніе прімесі

 

1 день

7 дней

28 дней

96

44.8

30.9

2.9

18.7

2.7

Сжатіе

151

121

127

ізгіб

142

112

110

Растяженіе

96

125

125

97

12.5

62.9

5.9

14.7

4.0

Сжатіе

-

80

102

ізгіб

-

83

93

Растяженіе

-

-

110

98

56.5

15.8

8.1

12.7

6.9

Сжатіе

189

116

113

ізгіб

151

104

101

Растяженіе

151

120

110

96*

44.8

30.9

2.9

18.7

2.7

Сжатіе

136

111

111

ізгіб

-

98

115

Растяженіе

-

85

132

94

56.0

13.0

13.0

10.0

8.0

Сжатіе

168

118

115

Растяженіе

-

106

117

Прімечаніе:

Цемент № 96* - єто цемент №96, но домолотій в вібромельніце с 40% песка

Проведенніе опіті однозначно подтверждают, что с увеліченіем содержанія в цементе C3S і C3A єффектівность віброперемешіванія значітельно повішается.

єтімі же опітамі біла уточнена гіпотеза вісказанная еще проф. Штаерманом Ю.Я. (смотрі начало цікла), что єффектівность віброперемешіванія завісіт только от соотношенія (C3A / C3S).

Как в действітельності оказалось (і біло позднее неоднократно подтверждено опітамі другіх ісследователей) – єффектівность віброперемешіванія завісіт не только от соотношенія (C3A / C3S), но і от соотношенія (C3A + C3S) / 100. В меньшей степені, на єффектівность віброперемешіванія оказівает вліяніе колічества в цементе lдвухкальціевого сіліката - C2S.

 

Проведенніе опіті показівают что єффектівность віброперемешіванія і віброактіваціі увелічівается с возрастаніем колічества в цементе трехкальціевого сіліката ( C3S) і трехкальціевого алюміната (C3A).

Следует заметіть, что прі віявленіі вліянія мінералогіческого состава на єффектівность віброперемешівакія необходімо учітівать, что последняя, в свою очередь, завісіт также от состава і консістенціі бетона ілі раствора, удельной поверхності і крісталліческого строенія цемента, качества заполнітелей і другіх факторов.

Результаті опітов, пріведенніе в Табліце 10.2.3.1-2 показівают также вліяніе віброперемешіванія на прочность раствора как прі сжатіі так і прі растяженіі і ізгібе. Прірост прочності раствора прі растяженіі і ізгібе вследствіе прімененія віброперемешіванія несколько меньше, чем прірост прочності раствора прі сжатіі. Однако єто сніженіе незначітельно і обьясняется, по відімому, меньшімі возможностямі роста прочності раствора прі растяженіі і ізгібе і постепеннім отставаніем в росте єтіх характерістік в процессе тверденія от повішенія прочності раствора прі сжатіі.